雙變比四倍量限擴展智能變換裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種雙變比四倍量限擴展智能變換裝置，安裝在雙變比四倍量限電流互感器的二次側，包括CPU控制單元、電流采樣單元、狀態量采集單元和執行單元，電流采樣單元使用專用計量芯片，實時采集用戶用電電流值，并進行A/D轉換后，發送到CPU控制單元；狀態量采集單元用于采集電流互感器變比位置的狀態量，將狀態量發送到CPU控制單元；CPU控制單元根據采樣電流值的大小以及電流互感器變比位置狀態，發送電流互感器變比切換的控制信號給執行單元；執行單元根據CPU控制單元發送的控制信號對電流互感器進行變比切換。該裝置實時監測用戶的用電電流，并根據用電負荷的變化，自動切換電流互感器的變比，既保證了計量的精度，又防止了過負荷竊電行為的發生。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

Double conversion ratio four times limit expansion intelligent conversion device

The utility model discloses a double ratio limit of four times the amount of expansion of intelligent converter, two side installation limit of current transformer in double ratio four times, including the CPU control unit, current sampling unit status data acquisition unit and executing unit, current sampling unit using special measuring chip, electric current value real time acquisition of users, and A/D conversion, sent to the CPU control unit; state acquisition unit is used for state acquisition current transformer ratio position, the state sent to the CPU control unit; CPU control unit according to the current value of the large and small sampling current transformer ratio position, control signal of current transformer the ratio of switching to execution units; the execution unit according to the CPU control signal sent by the control unit to switch current transformer ratio. The device can monitor the user's electric current in real time, and automatically change the ratio of the current transformer according to the change of the electric load, which ensures the accuracy of the measurement, and prevents the occurrence of over load electricity stealing behavior.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種雙變比四倍量限擴展智能變換裝置，應用于使用雙變比計量電能的裝置中。
技術介紹
在一些電力用戶中，由于季節等因素的影響，使這些用戶的用電負荷會發生很大變化，從而影響了電能計量表的整體計量精度。更有甚者，一些個別用戶還會利用過負荷竊電。為避免上述情況的發生，供電公司會給用戶安裝雙變比計量裝置。而傳統的雙變比轉換是供電公司根據用戶的負荷變化人工完成的，這種方式在用戶的負荷變化過于頻繁的時候表現的很繁瑣，而且容易出錯。
技術實現思路
本技術提供一種雙變比四倍量限擴展智能變換裝置，應用于使用雙變比計量電能的裝置中，尤其是安裝在雙變比四倍量限電流互感器的二次側，包括CPU控制單元、電流采樣單元、狀態量采集單元和執行單元，電流采樣單元使用專用計量芯片，實時采集用戶用電電流值，并進行A/D轉換后，發送到CPU控制單元；狀態量采集單元用于采集電流互感器變比位置的狀態量，將狀態量發送到CPU控制單元；CPU控制單元根據采樣電流值的大小以及電流互感器變比位置狀態，發送電流互感器變比切換的控制信號給執行單元；執行單元根據CPU控制單元發送的控制信號對電流互感器進行變比切換。此外，本技術的雙變比四倍量限擴展智能變換裝置還包括通信單元，用于數據上傳及狀態量上傳。另外，本技術的雙變比四倍量限擴展智能變換裝置，還包括維護單元，用于對所述裝置進行當地維護。進一步，上述執行單元可以是磁保持繼電器。本技術的雙變比四倍量限擴展智能變換裝置采用單片機技術實時監測用戶的用電電流，并根據用電負荷的變化，自動切換電流互感器的變比，既保證了計量的精度，又防止了過負荷竊電行為的發生。附圖說明圖1為本技術雙變比四倍量限擴展智能變換裝置的結構框圖；圖2為本技術雙變比四倍量限擴展智能變換裝置的原理接線圖；圖3為本技術雙變比四倍量限擴展智能變換裝置的工作流程圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的技術方案、結構作進一步詳細的說明。如圖1所示，本技術的雙變比四倍量限擴展智能變換裝置包括CPU控制單元、電流采樣單元、通信單元、狀態量采集單元、維護單元和執行單元。電流采樣單元使用專用計量芯片，實時采集用戶用電電流值，并進行A/D轉換后，發送到CPU控制單元；狀態量采集單元用于采集電流互感器變比位置的狀態量，將狀態量發送到CPU控制單元；CPU控制單元根據采樣電流值的大小以及電流互感器變比位置狀態，發送電流互感器變比切換的控制信號給執行單元；執行單元根據CPU控制單元發送的控制信號對電流互感器進行變比切換；通信單元用于數據上傳及狀態量上傳；維護單元用于對裝置進行當地維護。其中，執行單元可以由磁保持繼電器完成。本技術雙變比四倍量限擴展智能變換裝置的原理接線圖如圖2所示。1、電流采樣單元電流采樣單元采用電流采樣芯片U2 (ATT7022)。晶體Y2與電容C55、C46連接電流采樣芯片U2的43、42腳構成電流采樣芯片U2的振蕩電路。A相電流互感器電路、B相電流互感器電路和C相電流互感器電路具有相同的電路結構，以下以A相電流互感器電路為例說明其電路結構。A相電流互感器電路中，串聯的第一電阻R22、第二電阻R23與串聯的第一電容C28、第二電容C27并聯，并聯后的一端串聯第三電阻R18、另一端串聯第四電阻R31后再與第五電阻R19并聯，形成輸入端ΙΑΓ和輸出端IA2’，其中分別從第三電阻R18、第四電阻R31與并聯后的兩串聯第一、第二電阻R22、R23和兩串聯第一、第二電容C27、C28的連接節點處引出導線，對A相電流進行采樣，將采樣信號傳輸到電流采樣芯片U2的第一輸入端3、4腳，此外，兩個串聯第一、第二電容C27、C28之間的連接節點接地，兩個串聯第一、第二電阻R22、R23之間的連 接節點與電流采樣芯片U2的電壓基準腳11連接。B相電流互感器電路中，米樣信號傳輸到電流米樣芯片U2的第二輸入端6、7腳。C相電流互感器電路中，采樣信號傳輸到電流采樣芯片U2的第三輸入端9、10腳。接口 Jl的一端連接地，接口 Jl的另一端連接電流采樣芯片U2的26腳，進行“三相三線”計量或“三相四線”計量選擇。電阻R15和電容C50組成電流采樣芯片U2的復位電路，電源VCC經電阻R15后連接電流采樣芯片U2的復位腳I腳，電流采樣芯片U2的復位腳I腳經電容C50接入地。接口 DZl的VCC電源輸出端連接電流采樣芯片U2的34腳給電流采樣芯片U2供電，接口 DZl的VCC電源輸出端經電阻R34形成模擬電源AVCC，電源AVCC連接電流采樣芯片U2的模擬電源管腳12、18腳給電流采樣芯片U2供電。2、CPU控制單元CPU控制單元采用微控制器Ul (LPC2468)。編程接口 J2的一端接地，編程接口 J2的另一端經電阻R16連接接口 DZ5的3.3V電源端，接口 J2的I腳經電阻R5連接微控制器Ul的110腳，接口 DZ5的4腳經電阻R21連接微控制器Ul的62腳，晶體Yl與電容C3、C4構成晶體振蕩電路連接微控制器Ul的44腳、46腳。接口 DZl的5腳連接微控制器Ul的26腳，接口 DZl的5腳經電阻R13連接微控制器Ul的35腳，微控制器Ul的35腳經按鍵S3 (FW)連接接口 DZl的4腳構成復位電路。接口 DZ5的4腳經電阻R6連接微控制器Ul的9腳。接口 J3的I腳連接接口 DZ4的4腳，接口 DZ5的4腳經電阻R62連接微控制器Ul的102腳，接口 J3的2腳連接微控制器Ul的102 腳。微控制器Ul的137腳經組排RPl上拉到電源VCC連接電平轉換芯片U4(74LVC07)的I腳，U4的2腳連接光耦U5(NEC2501)的2腳，光耦U5的I腳經電阻R17連接電源VCC，光耦U5的3腳經電阻R27接入地，光耦U5的3腳連接驅動芯片U3 (ULN2004A)的I腳，接驅動芯片U3的16腳連接控制端子DZ3的小量限斷開控制輸出端。微控制器Ul的143腳經組排RPl上拉到電源VCC連接電平轉換芯片U4的3腳，U4的4腳連接光耦U6 (NEC2501)的2腳，光耦U6的I腳經電阻R7連接電源VCC，光耦U6的3腳經電阻R2接入地，光耦U6的3腳連接驅動芯片U3的2腳，接驅動芯片U3的15腳連接控制端子DZ3的小量限閉合控制輸出端。驅動芯片U3的16腳經二極管D4連接電源V10，驅動芯片U3的15腳經二極管Dl連接電源Vio，VIO經電阻R30連接控制端子DZ3的小量限控制公共端。微控制器Ul的151腳經組排RPl上拉到電源VCC連接電平轉換芯片U4的5腳，U4的6腳連接光耦U7 (NEC2501)的2腳，光耦U7的I腳經電阻R50連接電源VCC，光耦U7的3腳經電阻R44接入地，光耦U7的3腳連接驅動芯片U3的3腳，接驅動芯片U3的14腳連接控制端子DZ3的大量限斷開控制輸出端。微控制器Ul的161腳經組排RPl上拉到電源VCC連接電平轉換芯片U4的9腳，U4的8腳連接光耦U8 (NEC2501)的2腳，光耦U8的I腳經電阻R41連接電源VCC，光耦U8的3腳經電阻Rll接入地，光耦U8的3腳連接驅動芯片U3的4腳，接驅動芯片U3的13腳連接控制端子DZ3的大量限閉合控制輸出端。驅動芯片U3的14腳經二極管D3連接電源V10，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙變比四倍量限擴展智能變換裝置，其特征在于：包括CPU控制單元、電流采樣單元、狀態量采集單元和執行單元，電流采樣單元使用專用計量芯片，實時采集用戶用電電流值，并進行A/D轉換后，發送到CPU控制單元；狀態量采集單元用于采集電流互感器變比位置的狀態量，將狀態量發送到CPU控制單元；CPU控制單元根據采樣電流值的大小以及電流互感器變比位置狀態，發送電流互感器變比切換的控制信號給執行單元；執行單元根據CPU控制單元發送的控制信號對電流互感器進行變比切換。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉婕，張亞民，葉明，刁依娜，肖輝，劉繼志，李斌，崔燕生，王相軍，劉曼，張賓，趙學嬌，
申請(專利權)人：保定供電公司，
類型：實用新型
國別省市：